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三元乙丙可以利用有機(jī)過(guò)氧化物或者硫來(lái)進(jìn)行硫化。但是,相比與硫磺硫化,過(guò)氧化物交鏈的三元乙丙用于電線電纜工業(yè)時(shí)具有更高的溫度抗性,更低的壓縮形變以及改進(jìn)的硫化特性。過(guò)氧化物硫化的不好的地方就在于更高的成本。
正如前面所提到的,三元乙丙的交鏈速度和硫化時(shí)間隨著硫化類型和含量而改變。當(dāng)三元乙丙與丁基,天然橡膠,丁苯橡膠混合時(shí),在選擇合適的三元乙丙產(chǎn)品時(shí),要考慮到下列因素:
當(dāng)與丁基進(jìn)行混合時(shí),由于丁基具有較低的不飽和度,為適應(yīng)丁基的硫化速度,好選擇相對(duì)較低含量的DCPD和ENB含量的三元乙丙。
當(dāng)與天然橡膠和丁苯橡膠混合時(shí),好選擇8%到10%ENB含量的三元乙丙,以滿足其硫化速度。
三元乙丙橡膠是由乙烯、丙烯經(jīng)溶液共聚合而成的橡膠,再引入第三單體(ENB)。三元乙丙橡膠基本上是一種飽和的高聚物,耐老化性能非常好、耐天候性好、電絕緣性能優(yōu)良、耐化學(xué)腐蝕性好、沖擊彈性較好。乙丙橡膠的主要缺點(diǎn)是硫化速度慢;與其它不飽和橡膠并用難,自粘和互粘性都很差,故加工性能不好。
1910-1911年,前蘇聯(lián)用堿金屬引發(fā)丁二烯聚合得到橡膠狀物質(zhì)。20世紀(jì)30年代初,德國(guó)和前蘇聯(lián)開始生產(chǎn)以金屬鈉為催化劑的丁二烯橡膠,稱為丁鈉橡膠,其結(jié)構(gòu)規(guī)整性差,物性和加工性能不好,還不能算做順丁橡膠。20世紀(jì)50年代,Ziegler-Natta配位定向聚合理論的實(shí)踐,促進(jìn)了順丁橡膠合成技術(shù)的迅速發(fā)展。1956年,美國(guó)以AlR3-TiBr4催化體系合成順丁橡膠。隨后鈷系、鎳系及稀土系(釹系)催化劑相續(xù)發(fā)展,順丁橡膠生產(chǎn)能力已僅次于丁苯橡膠,合成橡膠各膠種第二位 。2013年世界合成橡膠生產(chǎn)者協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)丁二烯橡膠(主要為順丁橡膠)產(chǎn)能為471.8萬(wàn)噸/年。
我國(guó)在上世紀(jì)70年代采用自主開發(fā)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了順丁橡膠工業(yè)化生產(chǎn),采用的是鎳系催化劑,其生產(chǎn)技術(shù)一直處于世界水平行列。中國(guó)石化、中國(guó)石油和一些民企均擁有鎳系順丁橡膠生產(chǎn)裝置,2011年總產(chǎn)能達(dá)66萬(wàn)噸/年,產(chǎn)品銷往。未來(lái)幾年,我國(guó)鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)計(jì)我國(guó)鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將超過(guò)100萬(wàn)噸/年。
稀土順丁橡膠因其的性能被視為鎳系順丁橡膠的升級(jí)品種,逐漸被工業(yè)界所重視。稀土順丁橡膠與鎳系順丁橡膠相比具有較高的彈性、較好的拉伸性能、較低的生熱和滾動(dòng)阻力以及的耐磨耗和抗疲勞等物理機(jī)械性能,符合輪胎在高速、節(jié)能、安全、環(huán)保等方面發(fā)展的需要,常用于綠色輪胎。中國(guó)早在上世紀(jì)60年代就開始了稀土催化丁二烯聚合的研究,由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后,未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1998年在國(guó)家863計(jì)劃的支持下,中國(guó)石油錦州石化公司在鎳系萬(wàn)噸級(jí)順丁橡膠生產(chǎn)裝置上成功地生產(chǎn)出了稀土順丁橡膠。2011年,中國(guó)石油山子石化公司稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置投產(chǎn),中國(guó)稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了零突破。2012年,中國(guó)石化北京燕山分公司3萬(wàn)噸/年稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置也投產(chǎn)。未來(lái)幾年,我國(guó)將新增20多萬(wàn)噸/年稀土順丁橡膠的產(chǎn)能,屆時(shí)中國(guó)稀土順丁橡膠總產(chǎn)能達(dá)30萬(wàn)噸/年以上,成為稀土順丁橡膠大生產(chǎn)大國(guó)。
用途一:用作白色顏料、白色玻璃、搪瓷、藥物、膠合水泥、填充劑、媒染劑及防火涂料等
用途二:作為阻燃劑廣泛用于塑料、橡膠、紡織、化纖、顏料、油漆、電子等行業(yè),也用作化工行業(yè)的催化劑和生產(chǎn)原料
用途三:用作高純?cè)噭?、媒染劑及防光劑,也用于顏料及酒石酸銻鉀的制備
用途四:用作各種樹脂、合成橡膠、帆布、紙張、涂料等的阻燃劑,石油化工、合成纖維的催化劑。用于制造媒染劑、乳白劑,是合成銻鹽的原料。搪瓷工業(yè)用作添加劑,以增加琺瑯的不透明性和表面光澤。玻璃工業(yè)用作代替亞砷酸的脫色劑。醫(yī)藥、冶金、軍工等。
用途五:優(yōu)良的無(wú)機(jī)白色顏料,主要用于油漆的著色。用于各種樹脂、合成橡膠、帆布、紙張、涂料等的阻燃劑,石油化工、合成纖維的催化劑。用于制造媒染劑、乳白劑,是合成銻鹽的原料。搪瓷工業(yè)用作增加琺瑯的不透明性和表面光澤。玻璃工業(yè)用作代替亞砷酸的脫色劑。
用途六:三氧化二銻是一種良好的遮蓋劑,用作白色油漆顏料。用作各種樹脂、合成橡膠帆布、紙張、涂料等的阻燃劑,石油化工、合成纖維的催化劑。用于制造媒染劑、乳白劑,用于制白色玻璃、搪瓷、吐酒石、藥物、膠合水泥,也是合成銻鹽的原料,搪瓷工業(yè)添加劑,以增加琺瑯的不透明性和表面光澤。玻璃工業(yè)用作代替亞砷酸的脫色劑等
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